專利名稱:多組同軸相向撞擊流混合式反應器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種化工反應和混合技術裝備,特別是涉及一種適用于化工、石油化工、制藥、輕工等行業(yè)中液液反應(混合)單元操作過程的反應器。
背景技術:
在液相和液固相體系中進行的反應過程中,反應器中的混合狀況,尤其是分子尺度上的微觀混合狀況對反應效果有著重要影響。目前工業(yè)上廣泛應用于這類過程的傳統(tǒng)設備是攪拌槽反應器。這種反應器通常是在一個高度與直徑大致相等的容器中,依靠轉動的單層或多層攪拌漿帶動流體旋轉運動,使流團之間和液固相之間產(chǎn)生相對運動,在宏觀層次上實施混合行為。由于這種方式產(chǎn)生的流團間和液固相間的相對運動不夠劇烈,混合尤其是微觀混合狀況不理想,因而兩相中進行的上述過程效率不夠高;同時,旋轉引起的離心力使得攪拌漿輸入的機械能部分消耗在流體與反應器壁碰撞上,降低了其能量利用率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用撞擊流技術強化微觀混合的特性,提供一種結構簡單、緊湊,投資小,操作維修方便,又節(jié)省動力的液液反應(混合)技術裝備。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的
多組同軸相向撞擊流混合式反應器,它由多組兩兩同軸的進料管和反應釜兩組基本組件組成。
如上所述的多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其反應釜,由上部橢圓形封頭、中部圓柱形筒體、下部圓錐形筒體組成;封頭上設有安全閥和壓力表及溫度計儀表;排液管與錐形筒體之間設有放料裝置。
如上所述的多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其反應釜外壁設置換熱夾套。
如上所述的多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其封頭采用旋開式開啟方式,通過法蘭與反應釜相連接。
本發(fā)明的優(yōu)點與效果是1.利用撞擊流強化微觀混合的特點,提高了液相微觀混合水平,加快宏觀液液反應速率,實現(xiàn)小設備大生產(chǎn)。
2.采用兩相或多相直接對撞,避免了攪拌槽內(nèi)液體與壁面撞擊的能量損耗,能量利用率高。
3.裝置中內(nèi)部構件少,機械結構簡單,便于加工,便于清洗,設備投資省。
4.可適用于連續(xù)生產(chǎn),也可間歇操作,能適應反應過程中有固體產(chǎn)物生成的場合,亦可適用于一些反應速率緩慢的場合。
5.本裝置全部采用靜密封,避免了攪拌釜類反應器中旋轉部件削弱密封性能的缺點,密封性能更好,可用于部分有毒和腐蝕性物料的混合與反應。
圖1為本發(fā)明整體結構示意圖;圖2為本發(fā)明A-A局部剖視圖。
圖中主要部件說明進料管1、反應釜2、排液管3、安全閥4、封頭5、撞擊區(qū)6、換熱夾套7、壓力表8、放料裝置9、液位計10。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
本裝置采用水平同軸多相撞擊流,由進料管1、反應釜2兩組部件組成?;窘Y構如圖1所示。本裝置主要材料為不銹鋼,反應釜2中部外形位直筒形,也可制作為方形;上部為橢圓形封頭5,采用旋開式結構,以便清洗反應釜內(nèi)部;下部為錐形中空筒體,外壁設置換熱夾套7;封頭處連接安全閥4和壓力表8及溫度計等裝置;錐形筒體連接排液管3;排液管3與錐形筒體之間設有放料裝置9;反應釜外設有液位計10,用于查看釜內(nèi)液位;直徑和長度相同的加料管1兩兩同軸、對稱的分布在反應釜2直筒體中部。進料管1與反應釜壁連接處設有對中調(diào)節(jié)裝置,以保證從不同進料管射出的物料能在同一區(qū)域完成對撞;進料管出口處連接有直徑大小可調(diào)的噴嘴,便于在工作時調(diào)節(jié)進料流量;工作過程中,可選擇一組進料管進料方式,也可選擇多組(根)進料管同時進料。
本發(fā)明在工作時,液相工藝介質(zhì)在計量泵(圖中未涉及)的推動下,通過同軸進料管1,在反應釜中心處撞擊,形成撞擊區(qū)6;加入進料管的物料,可以為一種物料,也可以選擇多種物料;本專利尤其適用于多種物料同時反應(混合)的場合各類物料可以通過不同的進料管進入反應釜,在撞擊區(qū)同時完成混合和反應,避免了反應前物料的勾兌、混合過程;物料出離進料管,在撞擊區(qū)6處迅速完成撞擊后,在重力作用下落入錐形筒體內(nèi)暫時儲存;隨著儲料液面的上升,撞擊區(qū)6還可以選擇在液面以下工作。在這種狀況下,撞擊區(qū)的壓力波動特性會使得物料能夠進行更徹底反應(混合)。反應中若有氣體生成,并使得反應釜內(nèi)氣壓超過許用壓力時,可通過安全閥4釋放壓力;當釜內(nèi)液體達到反應(混合)要求時,可打開放料閥,將物料釋放。
本發(fā)明的反應器壁外設有換熱夾套7,可以在反應期間加熱或冷卻工藝介質(zhì)。冷卻時通過下部接管通入冷水或其它冷卻介質(zhì),換熱后經(jīng)過上部接管排出;需要加熱時加熱介質(zhì)的進出管與冷卻時相反。必要時,反應釜內(nèi)部還可以設置蛇管換熱(圖中未涉及)。
權利要求
1.多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其特征在于它由多組兩兩同軸的進料管(1)和反應釜(2)兩組基本組件組成。
2.按權利要求1所述的多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其特征在于反應釜(2)由上部橢圓形封頭(5)、中部圓柱形筒體、下部圓錐形筒體組成;封頭(5)上設有安全閥(4)和壓力表(8)及溫度計儀表;排液管(3)與錐形筒體之間設有放料裝置(9)。
3.按權利要求1所述的多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其特征在于反應釜(2)外壁設置換熱夾套(7)。
4.按權利要求2所述的多組同軸相向撞擊流混合式反應器,其特征在于封頭(5)為旋開式,通過法蘭與反應釜(2)相連接。
全文摘要
多組同軸相向撞擊流混合式反應器,涉及一種化工反應和混合技術裝備,特別是涉及一種適用于化工、石油化工、制藥、輕工等行業(yè)中液液反應(混合)單元操作過程的反應器。采用水平同軸多向撞擊流,由進料管1、反應釜2兩組部件組成。直徑和長度相同的多根(圖中所示為八根)不銹鋼加料管1兩兩為一組,同軸、對稱的分布在反應釜2直筒體中部。工作過程中,可選擇一組進料管加料方式,也可選擇多組(根)進料管同時進料;可強化相間傳遞和微觀混合,加快液液兩相的反應(混合)強度和速率,實現(xiàn)小設備大生產(chǎn);本發(fā)明結構簡單,內(nèi)件少,投資省,動力消耗低,清洗方便,亦適用于有固體產(chǎn)物生成的液液反應。
文檔編號B01F3/08GK1973990SQ200610134240
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權日2006年11月10日
發(fā)明者張建偉, 張金偉 申請人:沈陽化工學院